CN103552935B - 一种爬杆类机械升降平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种爬杆类机械升降平台，包括：斜杆摩擦升降机构，承重箱。其中，需要升降的重物置于承重箱内，承重箱通过拉杆悬挂于斜杆摩擦升降机构下方，斜杆摩擦升降机构利用其驱动轮与竖直杆之间的摩擦力锁定于竖杆上。斜杆摩擦升降机构可利用内置动力机构克服承重箱重力载荷，实现沿竖杆状物体如树干等完成升降及悬停锁定动作。

Description

一种爬杆类机械升降平台
技术领域
本发明涉及一种机械升降设备，特别是涉及一种利用内置动力及摩擦力爬升竖直杆状物体的机械升降平台。
背景技术
在电力、通信、高空果实采摘等部门经常需要操作员爬升到电线杆、果树等竖直杆状物体的上端区域，完成高空作业。目前常用的方法是采用通用液压升降车辆，作业时占用地面面积大，运行成本高。发展专用简易爬杆升降设备，可节省液压车辆成本，提高高空作业的经济效益。
中国专利第CN85102471号提供了一种机械爬杆车，是一种用于电业、邮电、广播部门外线工用的机械爬杆车。它主要是由固定机架和带有与传动辊同轴的被动齿轮、铰链销组成的开合装置和靠人体重力压紧的带有齿轮、齿条、刹车辊组成的刹车装置和下传动辊构成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种辅助高空作业，可沿着竖直杆状物体将人员或设备上下移动的机械升降平台。
为解决上述技术问题，本发明一种爬杆类机械升降平台予以实现的技术方案是，包括：斜杆摩擦升降机构，承重箱。人员或设备可置于承重箱内，承重箱通过拉杆悬挂于斜杆摩擦升降机构下方，斜杆摩擦升降机构的驱动轮接触安装于竖杆，斜杆摩擦升降机构利用自身动力使驱动轮克服承重箱重力沿竖杆上下运动，完成承重箱的升降作业。
承重箱包括：承重框，将承重框通过销轴连接于减速箱的拉杆。
斜杆摩擦升降机构包括：置于竖杆外侧的斜杆；固定安装于斜杆上的固定轴I、固定轴II、固定轴III；铰接于固定轴I上的转轴I；固定安装于转轴I上的齿轮I、驱动轮I；铰接于固定轴II上的转轴II；固定安装于转轴II上的链轮I、齿轮II；铰接于固定轴III上的转轴III；固定安装于转轴III上的链轮II、涡轮、驱动轮II；联接链轮I与链轮II的链条；与涡轮啮合工作的右旋蜗杆；固定右旋蜗杆及转轴III的减速箱；通过螺钉与减速箱联接的电机；联接电机与右旋蜗杆的联轴器；通过螺钉与减速箱联接的减速箱盖；固定安装于减速箱及减速箱盖的限位销I、限位销II；固定于斜杆左下端置于限位销I、限位销II之间的防转销；与驱动轮I及驱动轮II摩擦接触的竖杆。
本发明一种爬杆类机械升降平台具有以下有益效果：
(1)人员或设备可置于承重箱内，承重箱通过拉杆悬挂于斜杆摩擦升降机构下方，承重箱的重量可使斜杆摩擦升降机构通过摩擦力锁定悬停于竖杆上。
(2)斜杆摩擦升降机构内部设置涡轮蜗杆机构，电机驱动涡轮蜗杆机构，使驱动轮I及驱动轮II转动，带动承重箱沿竖杆上下移动，结构紧凑、可靠。
(3)斜杆摩擦升降机构内置涡轮蜗杆机构，涡轮蜗杆机构使斜杆摩擦升降机构具有反向自锁能力。电机停止驱动后，静止的涡轮蜗杆通过链传动及齿轮传动锁定驱动轮I及驱动轮II的转动，使其依靠摩擦力静止于竖杆上，斜杆摩擦升降机构可悬停锁定于竖杆上。
附图说明
图1是本发明一种爬树类机械升降平台的整体结构示意图；
图2是本发明一种爬树类机械升降平台悬停锁定原理示意图；
图3是本发明一种爬树类机械升降平台的斜杆摩擦升降机构结构示意图；
图4是本发明一种爬树类机械升降平台的斜杆摩擦升降机构爆炸示意图；
附图标记：
1-竖杆2-斜杆3-驱动轮I
4-销轴5-减速箱6-拉杆
7-承重框8-驱动轮II9-转轴III
10-电机11-减速箱盖12-限位销I
13-限位销II14-防转销15-链轮II
16-链条17-链轮I18-齿轮I
19-转轴I20-齿轮II21-右旋蜗杆
22-联轴器23-固定轴III24-涡轮
25-固定轴II26-转轴II27-固定轴I
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种爬杆类机械升降平台做出详细说明。
如图1所示，本发明一种爬杆类机械升降平台，包括承重箱，斜杆摩擦升降机构。
如图2所示，承重箱包括：承重框，将承重框通过销轴连接于减速箱的拉杆。
如图3、4所示，所述斜杆摩擦升降机构包括：置于竖杆外侧的斜杆；固定安装于斜杆上的固定轴I、固定轴II、固定轴III；铰接于固定轴I上的转轴I；固定安装于转轴I上的齿轮I、驱动轮I；铰接于固定轴II上的转轴II；固定安装于转轴II上的链轮I、齿轮II；铰接于固定轴III上的转轴III；固定安装于转轴III上的链轮II、涡轮、驱动轮II；联接链轮I与链轮II的链条；与涡轮啮合工作的右旋蜗杆；固定右旋蜗杆及转轴III的减速箱；通过螺钉与减速箱联接的电机；联接电机与右旋蜗杆的联轴器；通过螺钉与减速箱联接的减速箱盖；固定安装于减速箱及减速箱盖的限位销I、限位销II；固定于斜杆左下端置于限位销I、限位销II之间的防转销；与驱动轮I及驱动轮II摩擦接触的竖杆。
下面将说明本发明一种爬杆类机械升降平台动作实施过程。
1.斜杆摩擦升降机构悬停锁定于竖杆
图3中斜杆2左下端的防转销14置于减速箱5中的限位销I12及限位销II13之间，因此斜杆2与减速箱5在转轴III9处不能相对转动，构成同一整体。图4中电机10的主轴为静止不转时，右旋蜗杆21在联轴器22联接作用下与电机10主轴同步保持静止不转，涡轮24不被右旋蜗杆21驱动转动；由于涡轮右旋蜗杆机构的自锁特性，涡轮24不能反向驱动右旋蜗杆21及电机10主轴转动。因此电机10主轴不主动转动时涡轮24相对于减速箱5及斜杆2处于静止锁定状态，与涡轮24固定联接的转轴III9保持静止不转。与转轴III9固定联接的驱动轮II8、链轮II15相对于减速箱5及斜杆2保持静止不转；与链轮II15配合的链条16、链轮I17保持静止不转；与链轮I17固定联接的转轴II26保持静止不转；与转轴II26固定联接的齿轮II20保持静止不转；与齿轮II20保持啮合配合的齿轮I18保持静止不转；与齿轮I18固定联接的转轴I19保持静止不转；与转轴I19固定联接的驱动轮I3相对于斜杆2保持静止不转。即电机10主轴不主动转动时，驱动轮I3及驱动轮II8相对于斜杆2及减速箱5均保持静止不转。
图2中承重框7的重力G通过拉杆6及销轴4作用于减速箱5的左端，G对驱动轮I3与竖杆1接触点B的力臂长度为L1，G对驱动轮II8与竖杆1接触点A的力臂长度为L3，A与B点的竖直距离为L2。由于G的作用，竖杆1在A对驱动轮II8产生水平支反力N1，竖杆1在B点对驱动轮I3产生水平支反力N2。对A点求力矩可得：G·L3＝N2·L2，即N2＝G·L3/L2。对B点求力矩可得G·L1＝N1·L2，即N1＝G·L1/L2。在竖直方向，N1在A点产生竖直摩擦力F1＝N1·f(f为驱动轮II8与竖杆1之间摩擦系数)，N2在B点产生竖直摩擦力F2＝N2·f(f为驱动轮I3与竖杆1之间摩擦系数).当(F1+F2)＞G，即(L1/L2+L3/L2)·f＞1时，驱动轮I3和驱动轮II8同竖杆1之间的摩擦力之和(F1+F2)可在竖直方向承担承重框7的重力G，即斜杆摩擦升降机构可以依靠自身结构克服载荷重力悬停锁定于竖杆1上任意高度位置。
2.斜杆摩擦升降平台升降运动
图4中电机10主轴如图示方向转动时，通过联轴器22带动右旋蜗杆21转动，右旋蜗杆21推动涡轮24、转轴III9及驱动轮II8如图2中所示顺时针方向转动。转轴III9带动链轮II15顺时针方向转动，链轮II通过链条16带动链轮I17顺时针转动。链轮I17通过转轴II26带动齿轮II20顺时针转动，齿轮II20通过外齿轮啮合推动齿轮I18逆时针转动；齿轮I18通过转轴I19带动驱动轮I3如图2中所示逆时针转动。承重框的重力G保证驱动轮I3及驱动轮II8始终贴紧在竖杆1上，并且驱动轮I3及驱动轮II8与竖杆1之间的摩擦力之和始终大于G，即驱动轮I3及驱动轮II8与竖杆1之间不会发生相对滑动。当电机10的主轴输出转矩M分散传递到驱动轮I3(大小设为M1)及驱动轮II8(大小设为M2)上时，只要输出力矩M1及M2对A、B两点作用力之和(M1/r+M2/r，r为驱动轮I3及驱动轮II8的半径)大于G，即可推动承重框7克服重力G沿着竖杆1向上爬升。
图3中电机10的主轴转动方向与图示方向相反时，可使承重框7沿着竖杆1向下降落。

Claims (1)

1.一种爬杆类机械升降平台，包括：斜杆摩擦升降机构和承重箱；
所述的斜杆摩擦升降机构包括：置于竖杆(1)外侧的斜杆(2)；固定安装于斜杆(2)上的固定轴I(27)、固定轴II(25)、固定轴III(23)；铰接于固定轴I(27)上的转轴I(19)；固定安装于转轴I(19)上的齿轮I(18)、驱动轮I(3)；铰接于固定轴II(25)上的转轴II(26)；固定安装于转轴II(26)上的链轮I(17)、齿轮II(20)；铰接于固定轴III(23)上的转轴III(9)；固定安装于转轴III(9)上的链轮II(15)、涡轮(24)、驱动轮II(8)；联接链轮I(17)与链轮II(15)的链条(16)；与涡轮(24)啮合工作的右旋蜗杆(21)；固定右旋蜗杆(21)及转轴III(9)的减速箱(5)；通过螺钉与减速箱(5)联接的电机(10)；联接电机(10)与右旋蜗杆(21)的联轴器(22)；通过螺钉与减速箱(5)联接的减速箱盖(11)；固定安装于减速箱(5)及减速箱盖(11)的限位销I(12)、限位销II(13)；固定于斜杆(2)左下端置于限位销I(12)、限位销II(13)之间的防转销(14)；与驱动轮I(3)及驱动轮II(8)摩擦接触的竖杆(1)；
所述的承重箱包括：承重框(7)；将承重框(7)通过销轴(4)连接于减速箱(5)的拉杆(6)；
其特征在于，需升降的重物置于承重箱内，承重箱悬挂于斜杆摩擦升降机构左下端，斜杆摩擦升降机构利用其驱动轮与竖杆之间的摩擦力锁定于竖杆上并可利用该摩擦力沿竖杆升降运动。
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